张发详 雷露露 曾蔚
摘 要:焊接质量的优劣直接对汽车的结构强度以及安全具有重要影响,而供应商焊接质量的控制又是整车焊接质量控制的重中之重。本文提供了一个针对供应商焊接质量进行系统提升的范式,指出了其中的关键环节、步骤和方法,并指出了后续继续开展提升活动的方向。
关键词:焊接质量控制分析 焊接工程师培养 培训岛
Discussion about the Welding Ability Improvement Activities of a Vehicle Manufacturer's Body Parts Supplier
Zhang Faxiang,Lei Lulu,Zeng Wei
Abstract:The quality of welding directly has an important impact on the structural strength and safety of the car, and the control of the supplier's welding quality is the top priority of the whole vehicle's welding quality control. This article provides a system for the supplier's welding quality The promotion paradigm points out the key links, steps and methods, and points out the direction for the follow-up promotion activities.
Key words:welding quality control analysis, welding engineer training, training island
1 焊接技术在汽车制造中的重要意义
焊接是汽车制造过程中一项重要的环节。汽车的白车身制造尤其离不开焊接技术的应用。在以“钢结构”为主的汽车车身的焊接加工中,汽车焊接又有不同于其他产品焊接的要求:(1)对焊接件的尺寸精度要求高;为了保证产品的装配精度和尺寸稳定性,要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形。(2)对焊缝接头的性能要求高;焊接接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标,而且有苛刻的低周疲劳性能要求。(3)对批量焊接生产品质高且一致性好的要求。(4)对焊接生产过程高节拍、高效率的要求。汽车工业中,焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节,起着承上启下的特殊作用,在目前汽车零部件及白车身的制造中,主要的焊接方法有电阻点焊、CO2气体保护焊和激光焊,另外也有采用氩弧焊、电子束焊等①。
焊接质量对汽车质量安全具有决定性影响;其中供应商焊接能力对整车的焊接具有重要支撑,供应商焊接控制能力良莠不齐,提高供应商的质量表现迫在眉睫;通过帮助供应商提升帮助供应商培养一批懂焊接技术的人员队伍尤为重要。
2 车身件焊接质量控制分析
焊接工序是汽车制造关键工序,其中四大工艺之一便是车身焊接,主要是电阻点焊,占整个焊接总量的90%以上,车身焊接主要拼接来自供应商的各大总成,其中大总成的焊接都在供应商处进行,故控制好供应商处点焊质量即解决了主要矛盾。点焊质量控制主要通过控制焊接参数、电极头、设备及夹具TPM、冷却系统等影响焊接能量及分布的过程控制和焊接后质量抽检确认展开。图1点焊质量控制分析图展示了目前某主机厂供应商控制现状,红色项为控制高风险,黄色项为控制中风险,都需要重点改进与提高。
车身件焊接还包括二氧化碳气体保护焊、螺柱焊、螺栓凸点焊、螺母凸点焊等等,这些焊接质量都需要逐一进行分析,识别出关键环节及关键控制点,并确保识别出的控制项能定量测量、监控、改进。
3 提升活动方案与实施
提升工作从某主机厂现状出发,第1步,提炼并开发出焊接技术相关的从设计到过程控制一整套规范要求和培训课件,这个开发小组可以集合各方资源,以本次活动为例,集合了公司首席焊接工程师及焊接专家资源以及有多年车身件开发及质量管理的SQE工程师,SQE作为基础课件及标准的起草组成员负责各类标准规范及课件起草工作,专家及首席作为审核组负责对起草组提交的标准规范及课件进行审核,同时集成了车身车间负责一线技术指导的工程师与班组长参与开发技能操作类培训项目,需要开发的课件涵盖 焊接原理及基础知识、焊接相关标准、焊接过程控制要求、实践操作类、经验交流与分享、标准化审核表等6类共26门课程,共需36课时,具体课程如图3;第2步,为每家供应商培养1名焊接工程师,该焊接工程师需要完成上述36课时的培训并通过考核,各供应商提供的培养人员选取优先考虑各自焊接业务的负责人并有相关专业背景,后续作为各厂焊接提升项目负责人;第3步,按照焊接过程审核表对供应商的焊接控制现状进行摸底并形成具体的提升方案并实施,实行“一厂一策”定期督导评估;第4步,开展总结与定期评估。
4 提升活动创新点及收益
通过长时间一系列持续焊接改进提升活动,不断深入的解析过程,对整个供应链焊接控制的水平有了全面的把握,对系统的薄弱点有了清晰认识,回顾整个过程有这几个创新点可给同行借鉴:(1)总结开发出车身件焊接质量知识库2份:《车身供应商焊接工艺控制规范》《车身供应商焊接工程师培训教材》,并以此为基础并为供应商培养了28名焊接工程师;(2)在供应商处推动开展“培训岛”建立,培训岛是指在各供应商内部开展对一线班组长和线上工人开展理论和实操培训的场所,在培训岛布置有常规理论培训所需硬件,同时配备1个可供实操培训的标准焊接工位,任何新进员工入职前均需完成此处相关学习课程,现场涵盖7个模块的内容目视化展示:焊接设备基础知识、实物边界样本、焊接相关理论知识、工位文件表格填写规范要求、焊接实物质量结果展示(非破,全破)、焊接参数及电极头监控及员工焊接技能状态跟踪;(3)开发半自动化全破工具,通过等离子切割机对零件进行切割,同时采用葫芦吊和加持工装配合的方式对零件进行破坏性检查,與传统使用气动铲全破的方式比较大大提高全破效率和降低工人的劳动强度和现场噪音。(4)搭建了一个共享交流的平台,通过这次活动把所有供应链的焊接技术人员集中交流碰到的各种问题,取长补短,交流碰撞。实现了四大基地集成焊接技术人员互联,实现了与焊接技术专家首席互联,实现了与通用焊接技术及设备供应商技术资源的互联共享。
通过持续实施改善,焊接实物质量得到了明显提高,焊接质量问题数从169例持续下降到115例及90例,重大质量问题数同期从19例持续下降到2例及0例。
5 结语
本次实施的提升活动,主要针对悬挂点焊、二氧化碳保护焊,螺柱焊及螺母凸点焊等开展,随着自动化程度不断提升,后续可在自动化焊接等新工艺上扩展,以及集成设备供应商一起参与。
参考文献:
[1]王磊等汽车生产中的焊接技术研究《Silicon Valley》2014,(14)120-120,111.